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[资料] 天线效应的定义及消除措施。

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发表于 2024-2-1 14:20:27 | 显示全部楼层 |阅读模式

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天线效应全称工艺天线效应(PAEprocessantenna effect),是一种芯片制造过程中产生的效应。在芯片生产过程中,暴露的金属线或者多晶硅(polysilicon)等导体,就象是一根根天线,会收集电荷(如等离子刻蚀产生的带电粒子)导致电位升高。天线越长,收集的电荷也就越多,电压就越高。若这片导体碰巧只接了MOS 的栅,那么高电压就可能把薄栅氧化层击穿,使电路失效,这种现象我们称之为“天线效应”。
消除措施:
1)  跳线法。又分为“向上跳线”和“向下跳线”两种方式。跳线即断开存在天线效应的金属层,通过通孔连接到其它层(向上跳线法接到天线层的上一层,向下跳线法接到下一层),最后再回到当前层。这种方法通过改变金属布线的层次来解决天线效应,但是同时增加了通孔,由于通孔的电阻很大,会直接影响到芯片的时序和串扰问题,所以在使用此方法时要严格控制布线层次变化和通孔的数量。
1)  添加天线器件,给“天线”加上反偏二极管。通过给直接连接到栅的存在天线效应的金属层接上反偏二极管,形成一个电荷泄放回路,累积电荷就对栅氧构不成威胁,从而消除了天线效应。当金属层位置有足够空间时,可直接加上二极管,若遇到布线阻碍或金属层位于禁止区域时,就需要通过通孔将金属线延伸到附近有足够空间的地方,插入二极管。
2)  给所有器件的输入端口都加上保护二极管。此法能保证完全消除天线效应,但是会在没有天线效应的金属布线上浪费很多不必要的资源,且使芯片的面积增大数倍,这是VLSI 设计不允许出现的。所以这种方法是不合理,也是不可取的。
3)  对于上述方法都不能消除的长走线上的PAE,可通过插入buffer缓冲器,切断长线来消除天线效应。
天线比率(AR)是现在计算是否产生天线效应的标注:AR=导体面积/栅的面积。天线效应的产生几率跟天线比率成正比,也就是说AR的值越小就越不容易产生天线效应,尽量少用poly连线。反偏二极管能够泄放的原因在于,相比MOS管栅极与沟道间的薄氧化层击穿电压,反偏二极管的击穿电压更低,击穿后电子从二极管完成泄放,自然不会影响MOS管

发表于 2024-2-1 14:22:29 | 显示全部楼层
学习
发表于 2024-8-7 14:07:26 | 显示全部楼层
跳线法可以向下跳线吗??
发表于 2024-8-15 11:15:21 | 显示全部楼层


myqin 发表于 2024-8-7 14:07
跳线法可以向下跳线吗??


我也有这个疑惑
发表于 2024-8-15 14:07:50 | 显示全部楼层
学习
发表于 2024-8-15 14:53:21 | 显示全部楼层


myqin 发表于 2024-8-7 14:07
跳线法可以向下跳线吗??


不可以。

发表于 2024-8-16 16:34:46 | 显示全部楼层
全都用过。
2)的话很多ip都会给所有器件的输入端口都加上保护二极管。
发表于 2024-11-13 15:02:56 | 显示全部楼层
学习了
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